Author Topic: Psychoakustische Glaettung  (Read 6609 times)

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TomyN

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Psychoakustische Glaettung
« on: December 04, 2008, 20:44 »
Hallo Tomy,

dein SmoothFFT-Algorithmus basiert, soweit ich das nachvollziehen kann, auf dem frequenzabhaengigen monauralen Zeitaufloesungsvermoegen des Gehoers, daher die mit sinkender Frequenz steigende Fensterlaenge. Koenntest du Deine Referenzen zu diesem Thema posten (oder als eMail senden)?

Im Zuge dessen habe ich einen Vorschlag fuer ein geaendertes Glaettungsverfahren. Gemeinhin wird das Frequenzaufloesungsvermoegen des Gehoers mit 1/3 Oktave angegeben, weswegen sich addierende Bandpassfilterbaenke mit Bandbreite von 1/10 Dekade als EQ-Standard durchgestzt haben - immer unter der Annahme, das Gehoer koenne Anderung des Spektralenergieverteilung nicht mehr aufloesen.

Nun haben aber Zwicker und Fastl (1990), sowie Glasberg und Moore (1990) in ihren Studien zur Frequenzaufloesung nachgewiesen, dass die Bandbreite eben nicht konstant fuer beliebige Mittenfrequenzen, sondern vielmehr konstant fuer Auslenkungsmaximapositionen entlang der Basilarmembran ist. Glasberg und Moore definieren die aequivalente Rechteckbandbreite ERBN folgendermaszen:

ERBN = 24.7(4.37*f + 1)

wobei ERBN die Bandbreite in Hz, f aber die Mittenfrequenz eines beliebigen Filters in kHz ist.

Analog zur verlustbehafteten Audiokompression (welche normalerweise Filter konstanter Bandbreiten verwendet) denke ich, dass die Mittelung einer Frequenzgangmessung mit der ERBN ein deutlich realistischeres Abbild des Hoerempfindens darstellt. Die ansteigende Bandbreite zu hohen Frequenzen reduziert die 'visuelle' Welligkeit einer 1/3-Oktavglaettung, die im Hoertest nie zu Tage tritt (und lindert damit das Verlangen, derartige Welligkeit von Raumkurven kompensieren zu wollen). Die Implementierung einer solchen Glaettung ist recht einfach, es muss nur fuer jede Frequenz des FFT-Spektrums die Bandbreite individuell bestimmt werden.

Gruesse Sven
Dipl.-Ing.(FH) Thomas Neumann
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TomyN

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Re: Psychoakustische Glaettung
« Reply #1 on: December 04, 2008, 20:45 »
Hi,

- Also das mit der frequenzmässigen Anpassung der Fensterbreite ist sozusagen 'common sense' in der Audiomesstechnik. Eine genaue Quelle kann ich da grad nicht angeben, ich hab auch meinen 'Zwicker' schon mal überflogen aber auf die schnelle nichst exaktes gefunden.
- Die Glättung kann ich mal implementieren. Das ist kein Problem. Allerdings koppelt es halt nicht psychoakustisch sondern auch, wenn nur ein schmaller Peak da ist.

Tomy
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TomyN

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Re: Psychoakustische Glaettung
« Reply #2 on: December 04, 2008, 20:46 »
Quote
Original von TomyN
Allerdings koppelt es halt nicht psychoakustisch sonder auch, wenn nur ein schmaller Peak da ist.

Du meinst damit Feedbacks oder?

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Steffen Romeiß
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TomyN

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Re: Psychoakustische Glaettung
« Reply #3 on: December 04, 2008, 23:04 »
Hi All,

ja Steffen, ich meine die Feedbacks. Die richten sich leider nicht nach dem Gehör :-(

Ich habe mal eine kleine Tabelle mit den Auswirkungen der o.a. Formel gemacht, auffallend ist da die große Bandbreite der Glättung im Bereich der tiefen Frequenzen.



Tomy

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Re: Psychoakustische Glaettung
« Reply #4 on: December 04, 2008, 23:05 »
Hi,

unterhalb 50Hz ist in meinen Augen ohne Bedeutung. Ich sehe es eher bedeutend, dass zu hohen Frequenzen hin die herkoemmliche 1/3 Oktavglaettung ein zu grobes Bild des differentiellen Pegelempfindens liefert.

'common sense'? Hast du noch eine Ahnung, wo die Zahlen herkommen, die du fuer die SmoothFFT benutzt? Ich hatte vor einiger Zeit meine Bedenken hinsichtlich der Uebereinstimmung einer SmoothFFT mit dem Hoerempfinden erlaeutert, da die geringe Fensterdauer bei hohen Frequenzen keinerlei Korrelation zu den fruehen Reflektionen zulaesst.

Dipl.-Ing.(FH) Thomas Neumann
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Re: Psychoakustische Glaettung
« Reply #5 on: December 04, 2008, 23:06 »
Hi SvenR,

die Zahl 2ms kommt beim Zwicker schon vor :-)

Ansonsten hält sich meine Ausgabe im Bereich Haas Effekt etc. sehr zurück, mal sehen ob ich mich überwinden kann das englische Buch zu kaufen.
Taug das?

Grüße

Tomy
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